“读者—写者”问题

“读者—写者”问题—记录型信号量

一个数据文件或记录可被多个进程共享。

• 只要求读文件的进程称为“Reader进程”，其它进程则称为“Writer进程”。
• 允许多个进程同时读一个共享对象，但不允许一个Writer进程和其他Reader进程或Writer进程同时访问共享对象

“读者—写者问题”是保证一个Writer进程必须与其他进程互斥地访问共享对象的同步问题。

读者—写者问题要解决：读、读共享；写、写互斥；写、读互斥。

①定义互斥信号量wmutex，实现写、写互斥和写、读互斥。

②定义整型变量Readcount表示正在读的进程数目。由于只要有一个Reader进程在读，便不允许Writer进程写，因此仅当Readcount=0，即无Reader进程在读时，Reader才需要执行Wait(wmutex)操作。若Wait(wmutex)操作成功，Reader进程便可去读，相应地，做Readcount+1操作。同理，仅当Reader进程在执行了Readcount减1操作后其值为0时，才需执行signal(wmutex)操作，以便让Write进程写。

③由于Readcount为多个读进程共享（修改），因此需要以互斥方式访问，为此，需要定义互斥信号量rmutex，保证读进程间互斥访问Readcount。

semaphore wmutex = 1;
semaphore rmutex = 1;
int readcount = 0;// 记录有几个读者
void reader()
{while(true){wait(rmutex); // rmutex是为了保护readcount共享变量if(readcount == 0){wait(wmutex);// 保证第一个读进程来，写进程就不能进行}readcount++;signal(rmutex);// 读的过程wait(rmutex);readcount--;if(readcount == 0){signal(wmutex); // 保证最后一个读进程读完，释放wmutex信号量}signal(rmutex);}
}
void writer()
{while(true){wait(wmutex);// 写的过程signal(wmutex);}
}

“读者—写者”问题—信号量集式信号量

增加一个限制：最多只允许RN个读者同时读。

引入信号量L，并赋予其初值RN，通过执行Swait(L, 1, 1)操作，来控制读者的数目。

每当有一个读者进入时，就要先执行Swait(L, 1, 1)操作，使L的值减1。当有RN个读者进入读后，L便减为0，第RN +1个读者要进入读时，必然会因Swait(L, 1, 1)操作失败而阻塞。

semaphore mx = 1;// 作为读写互斥的信号量
int L = 0;// 记录有几个读者
const int RN = 1000;
void reader()
{while(true){swait(L,1,1);swait(mx,1,0); //一个开关，当mx>1时，才能读// readsignal(L,1);}
}
void writer()
{while(true){swait(mx,1,1;L,RN,0); // 当mx-1成功，并且L>=RN的时候才可以进行,此时说明没有读进程在读// 写的过程signal(mx,1);}
}

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